2015 Fiscal Year Annual Research Report
ジラジカル金属錯体を基盤とするマルチシグナリングカチオンセンサーの設計
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25810081
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 敦子 (升谷敦子) 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (10633464)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カチオンセンシング / 速度論的安定性 / 酸化還元 / 近赤外吸収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，ジラジカル金属錯体を基盤として溶液中でカチオンを検出するセンサーを設計することを目的として検討を行った．
平成26年度までの検討から，ジラジカル金属錯体は溶液中で還元剤やカチオンが存在すると解離することが分かった．そのため，キレート効果で解離を防ぐために，２つのo-フェニレンジアミン配位子誘導体の窒素原子を一個のプロピレン基のリンカーで連結した配位子を合成し，ジラジカル金属錯体を合成した．その結果，このジラジカル金属錯体の速度論的安定性を示す半減期は1000倍以上長くなり，配位子の化学修飾の有効性を示すことができた．さらに，リンカーで連結した配位子から合成したジラジカル金属錯体の近赤外吸収特性及び酸化還元特性を評価した．リンカーのない o-フェニレンジアミン配位子から合成したジラジカル金属錯体と比較して，リンカーで連結した配位子から合成したジラジカル金属錯体は酸化されにくいことが分かった．また，酸化二量化した場合の速度論的な安定性が低いことが分かった．
センシングの際のシグナルスイッチングの仕組みとして，ジラジカル金属錯体の酸化二量化に基づく近赤外吸収スイッチングを用いるため，センサーとしてのシグナルスイッチング能を確保するために錯体の酸化還元電位に影響を与えない位置で化学修飾を行うことが必要である．また，酸化二量化した際の速度論的安定性を確保するために，リンカーを二個用いて配位子を連結する必要がある．したがって，２つのo-フェニレンジアミン配位子の芳香環部位を二個のリンカーで連結したマクロサイクル配位子が．溶液中でカチオンを検出するセンサーを設計するためには最適であると考えられる．
以上，本年度は溶液中で安定に存在し，カチオンセンサーとして機能するためのジラジカル金属錯体の設計指針を明らかにすることができた．
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